Gennembrud for dansk svejseteknik til raketdyser
Sammen med svenske Volvo Aero Corp. er FORCE Technology klar med den første udgave af ny dyse til motorerne til den europæiske løfteraket Ariane. ESA støtter projektet teknisk og økonomisk.
FORCE Technology i Brøndby har passeret en vigtig milepæl i udviklingen af fremtidens svejseteknik til dyser til raketmotorer. I samarbejde med Volvo Aero Corp. har den danske GTS-virksomhed (Godkendt Teknologisk Service) udviklet en teknik, som tillader langt hurtigere, billigere og ikke mindst mere nøjagtig svejsning af dyserne. Den første hele dyse produceret med teknologien er nu klar.
Dyserne i en raketmotor bliver udsat for ekstreme belastninger i form af varme, tryk og vibration. Den bedste måde at tackle opgaven er at lade dysernes vægge bestå af et sandwich-materiale, hvor en konstruktion af køleribber i midten er beklædt med to tynde lag af en super metallegering. Det giver imidlertid problemer med svejsningen, fordi man ikke umiddelbart kan se præcis hvor ribberne befinder sig – og samtidig har de en tendens til at bevæge sig en anelse under svejsningen.
FORCE Technology har udviklet et koncept, hvor overfladen bestråles med en røntgenkilde, således at en sensor kan ”se” præcis hvor de underliggende køleribber befinder sig. Systemet, som kaldes SeamTracker, styrer derefter en laser svejsemaskine til den nøjagtige position, så svejsningen kan udføres. Samtidig dokumenteres nøjagtigheden undervejs.
Når Ariane stiger til vejrs frigøres ca. 6 millioner HK, som genereres af brændende gasser med en flammetemperatur på 3.500 grader C. For at undgå overophedning køles raketdysen med flydende brint, der ledes gennem konstruktionens mange kanaler. Under opsendelsen er temperaturen minus 170 grader på dysens udvendige side, mens den indvendige side er 600 grader plus. Forskellen i temperatur er en ekstremt hård belastning for den tynde konstruktion. Blandt andet derfor er det et absolut krav, at komponenterne til sandwichkonstruktionen er sammensvejst uden fejl.
Den nye teknologi er fuldautomatisk og kan præstere 2160 svejsninger på 3.000 meter helt uden fejl. Populært sagt placerer man 3 kilometer ultrasmal svejsesøm inden for tiendedels nøjagtighed uden at kunne se de emner, der sammenføjes.
De to virksomheder har sammen søgt patent på teknologien. Volvo vil få rettighederne til at fremstille fly og raketmotorer på baggrund af teknologien, mens FORCE Technology vil få rettighederne til at markedsføre teknologien over for kunder udenfor fly- og rumfartsindustrien.
Ud over de to virksomheder medvirker den franske rumfartsorganisation CNES i projektet lige som den europæiske rumfartsorganisation ESA, der har støttet projektet teknisk og økonomisk.
